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1 
 
GUIA METODOLOGICA 
MEDICION DE VIBRACIONES MECANICAS 
TRANSMITIDAS AL CUERPO ENTERO USANDO 
EL BANCO DE PRUEBAS VIBRATORIO 
 
 
 
http://www.fenixnews.com/ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FACULTAD DE INGENIERIA 
MAESTRIA EN HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL 
2017 
 
 
2 
 
CONTENIDO 
 
 
Pág. 
 
ASPECTOR IMPORTANTES ANTES DE INICIAR LA PRACTICA DE 
LABORATORIO 6 
 
 
1. INTRODUCCION 7 
 
 
2. OBJETIVOS 8 
 
 
2.1 OBJETIVO GENERAL 8 
 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 8 
 
 
3. MARCO TEORICO 9 
 
3.1 DEFINICIÓN 9 
 
3.1.1 Vibraciones cuerpo entero 9 
 
3.2 CARACTERÍSTICAS DE UNA VIBRACIÓN 9 
 
3.2.1 Magnitud de la vibración 10 
 
3.2.2 Frecuencia 10 
 
3.2.3 Tiempo de exposición 10 
 
3.3 EFECTOS SOBRE LA SALUD 11 
 
3.4 CÁLCULO DE LA EXPOCISIÓN A VIBRACIÓN 11 
 
3.5 LIMITES DE EXPOSICIÓN PERMISIBLE 14 
 
3.6 CRITERIO DE EVALUACIÓN DE LAS VIBRACIONES SOBRE EL 
CONFORT 14 
 
 
4. MATERIALES Y METODOLOGIA 16 
 
 
 
3 
 
 
4.1 EQUIPOS Y MATERIALES PARA MEDICION CUERPO ENTERO 16 
 
4.1.1 Equipo de monitoreo y analizador de vibraciones 16 
 
4.1.2 Sensor de cuerpo entero 16 
 
4.1.3 Banco de pruebas vibratorio 17 
 
4.1.4 Computador con software de análisis de comportamiento de vibraciones 18 
 
4.2 METODOLOGIA PARA LA MEDICION 18 
 
4.2.1 Preparación de la fuente generadora de vibraciones 18 
 
4.2.2 Preparación e instalación de los equipos para medir vibraciones en 
cuerpo entero 19 
 
4.2.3 Disposición de las condiciones 20 
 
4.2.4 Realización de mediciones 21 
 
 
5. REGISTRO DE RESULTADOS Y ANALISIS 22 
 
5.1 EVALUACIÓN DEL EFECTO DE LAS VIBRACIONES PARA CUERPO 
ENTERO 22 
 
5.1.1 Método básico 22 
 
5.1.2 Método valores dosis de vibraciones vdv 22 
 
5.2 EVALUACIÓN DEL EFECTO DE LAS VIBRACIONES SOBRE EL 
CONFORT PARA EL CUERPO ENTERO 22 
 
 
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 23 
 
 
BIBLIOGRAFÍA 24 
 
 
 
 
 
4 
 
LISTA DE TABLAS 
 
 
Pág. 
 
Tabla 1. Factor multiplicativo según eje y locación 
 
13 
Tabla 2. Límite de exposición permisible cuerpo entero 
 
14 
Tabla 3. Criterios para la evaluación de confort 
 
15 
Tabla 4. Magnitudes de vibración generados por el banco de pruebas 
vibratorio. 
 
20 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
Pág. 
 
Figura 1. Monitor y Analizador de Vibraciones en Tiempo Real VI-410. 
 
16 
Figura 2. Acelerómetro triaxial WBV con almohadilla 
 
17 
Figura 3. Banco de pruebas vibratorio 
 
17 
Figura 4. Pasos para la preparación de la fuente generadora de 
vibraciones 
 
18 
Figura 5. Sistema de coordenadas para cuerpo completo ISO 2631 
 
19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
ASPECTOR IMPORTANTES ANTES DE INICIAR LA PRACTICA DE 
LABORATORIO 
 
 
 Seguir las instrucciones del tutor en todo momento. 
 
 
 Leer detenidamente la guía metodológica y solicitar respuesta a sus 
inquietudes. 
 
 
 Conocer el funcionamiento de cada uno de los equipos antes de interactuar 
con los mismos. 
 
 
 Reportar inmediatamente al tutor o personal de laboratorio cualquier 
situación anormal que se presente en la práctica. 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
1. INTRODUCCION 
 
 
Las vibraciones pueden causar efectos muy diversos que van desde la simple 
molestia hasta alteraciones graves de la salud, pasando por la interferencia en la 
actividad humana (en la ejecución de ciertas tareas como la lectura, en la pérdida 
de precisión al ejecutar movimientos, pérdida de rendimiento debido a la fatiga entre 
otras. La respuesta del ser humano a las vibraciones transmitidas al cuerpo entero 
son muy variables, y ello depende de las características físicas de la vibración 
(frecuencia, dirección, intensidad, duración), de la parte de cuerpo en contacto con 
la superficie vibrante, también de las características del individuo (edad, sexo, 
historia clínica, costumbres) Son tantos los factores implicados que es necesario 
establecer la relación causa-efecto, posibles consecuencias y riesgos a las que el 
ser humano puede tener al exponerse a movimientos oscilantes. A continuación, 
se presenta una guía metodológica para la medición de las vibraciones mecánicas 
transmitidas al cuerpo entero usando como fuente generadora de vibraciones el 
banco de pruebas vibratorio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
2. OBJETIVOS 
 
 
2.1 OBJETIVO GENERAL 
 
Evaluar el riesgo de exposición a vibraciones mecánicas de cuerpo entero usando 
como dispositivo generador de vibraciones el banco de pruebas vibratorio. 
 
 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
 Comprender el funcionamiento del banco de pruebas vibratorio para la práctica 
académica. 
 
 Conocer el uso de los equipos para medir vibraciones en cuerpo entero. 
 
 Establecer el nivel de vibraciones en cuerpo entero a diferentes frecuencias con 
el banco de pruebas vibratorio. 
 
 Evaluar el riesgo de exposición en cada una de las frecuencias de operación de 
acuerdo a los TLV’s y definir las medidas de control. 
 
 
 
 
 
 
9 
 
3. MARCO TEORICO 
 
 
3.1 DEFINICIÓN 
 
De manera general una vibración puede describirse como el movimiento de un 
cuerpo sólido alrededor de su posición de equilibrio sin que se produzca 
desplazamiento “neto” del objeto que vibra. Es decir, al final de la vibración el objeto 
queda en la misma posición que estaba en cuanto empezó a vibrar. Dicho de otra 
manera: no se produce transporte de materia. El movimiento que se produce al 
pulsar la cuerda de una guitarra podía ser un buen ejemplo. 
 
En caso de que el objeto que vibra entre en contacto con alguna parte del cuerpo 
humano, le transmite la energía generada por la vibración. Esta energía es 
absorbida por el cuerpo y puede producir en él diversos efectos (no necesariamente 
perjudiciales) que dependen de las características de la vibración. En prevención de 
riesgos laborales se toman en consideración las vibraciones mano – Brazo y 
Vibraciones cuerpo entero1. 
 
 
3.1.1 Vibraciones cuerpo entero. Las vibraciones transmitidas al cuerpo entero, 
es decir, aquellas que el cuerpo recibe cuando gran parte de su peso descansa 
sobre una superficie vibrante (asiento o respaldo del puesto de conducción de una 
máquina móvil, plataformas vibrantes, etc.) que el mismo real decreto define como 
“la vibración mecánica que, cuando se transmite a todo el cuerpo, conlleva riesgos 
para la salud y la seguridad de los trabajadores, en particular, lumbalgias y lesiones 
de la columna vertebral. 
 
Las vibraciones del cuerpo entero se evalúan mediante la aceleración medida según 
tres ejes de referencia: póstero-anterior (eje X), derecha-izquierda (eje Y) y pies 
cabeza (eje Z). Los ejes X e Y son los ejes transversales, y el Z, el eje longitudinal. 
 
El origen de este sistema de referencia, denominado biodinámico, se ubica en el 
corazón. También es posible un sistema basicéntrico, con el origen ubicado en la 
superficie de apoyo, pero al ser los ejes de ambos sistemas paralelos su uso no 
afecta a las componentes de la aceleración2. 
 
 
3.2 CARACTERÍSTICAS DE UNA VIBRACIÓN 
 
Los efectos que producen las vibraciones en el cuerpo humano dependen, 
fundamentalmente, de las siguientes características: 
 
1 MIYARA, Federico. Criterios sobre vibraciones - Contaminantes físicos -Vibraciones. 2005. 
Argentina: Universidad del Rosario, 2005 (consultado el 20 de noviembre de 2016). Disponible en: 
https://www.fceia.unr.edu.ar/acustica/biblio/vibraciones.pdf 
2 Ibid., p. 9. 
 
 
10 
 
3.2.1 Magnitud de la vibración. La magnitud y la frecuencia de la vibración 
conjuntamente dan idea de la cantidad de energía que se transmite por la vibración. 
La magnitud puede medirse en función del desplazamiento producido por la 
vibración. Por tratarse de un movimiento también puede medirse en términos de la 
velocidad o la aceleración producidas. De estas tres posibilidades se ha convenido 
en utilizar la aceleración ya que, entre otras razones, los acelerómetros 
piezoeléctricos presentan importantes ventajas (fiabilidad, tamaño, etc.) frente a 
otros tiposde transductores3. 
 
 
3.2.2 Frecuencia. La frecuencia indica el número de veces que vibra por segundo 
y se mide en hercios (Hz). Las vibraciones producidas por las máquinas, 
prácticamente nunca van a ser vibraciones de una frecuencia determinada sino una 
mezcla de vibraciones de diversas frecuencias. De hecho, no se consideran las 
frecuencias individualmente sino agrupándolas en bandas de tercio de octava. 
 
Las octavas que se utilizan en acústica son grupos de frecuencias tales que el límite 
superior del grupo es el doble que el inferior. Por ejemplo, hay una octava en la que 
se incluyen las frecuencias comprendidas entre 44 y 88 Hz que se caracteriza por 
su frecuencia central que por convenio se ha establecido en 63 Hz. En el análisis 
de vibraciones cada una de aquellas bandas se divide en tres, resultando las bandas 
de tercio de octava de 44 a 56 Hz, de 56 a 71 Hz y de 71 a 88 Hz caracterizadas 
por las frecuencias centrales de 50, 63 y 80 Hz respectivamente. 
 
Con el fin de armonizar las mediciones, se ha convenido que para evaluar la 
exposición solo se tienen en cuenta las de frecuencias centrales comprendidas 
entre 6,3 y 1.250 Hz en el caso de las vibraciones mano-brazo y entre 0,5 y 80 Hz 
en el caso de las vibraciones de cuerpo completo. Los instrumentos de medida que 
son conformes a la normativa actual están dotados de filtros que cumplen con esta 
condición. Por otra parte, debido a que hay frecuencias más perjudiciales que otras 
los valores de la aceleración medidos en cada una de las bandas de tercio de octava 
se ponderan de acuerdo con unos factores que, por regla general, también 
incorporan dichos instrumentos4. 
 
 
3.2.3 Tiempo de exposición. Finalmente, el tiempo de exposición es el tiempo que 
se está sometido a la vibración durante la jornada laboral. Es un parámetro en cuya 
determinación hay que ser muy cuidadoso ya que no necesariamente coincide con 
el tiempo durante el cual se utiliza una máquina, pues con esta misma máquina 
pueden realizarse diferentes operaciones que representen un nivel de vibraciones 
también diferente. Para su determinación es fundamental observar el proceso de 
 
3 GRIFFIN, Michael. Vibraciones. Enciclopedia de salud y seguridad en el trabajo. 2010 (consultado 
el 20 de noviembre de 2016). Disponible en: 
www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/EnciclopediaOIT/tomo2/50.pdf 
4 INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO - PUJOL, Luis. Exposición 
a vibraciones mecánicas. Evaluación del riesgo. NTP-839. España: El Instituto, 2009. p.2. 
 
 
11 
 
trabajo y utilizar un cronómetro o, en algunos casos registrar las operaciones 
realizadas, por ejemplo, en video, para poder determinar dicho tiempo con mayor 
fiabilidad5. 
 
 
3.3 EFECTOS SOBRE LA SALUD 
 
Las vibraciones pueden causar efectos muy diversos que van desde la simple 
molestia hasta alteraciones graves de la salud, pasando por la interferencia en la 
actividad humana (en la ejecución de ciertas tareas como la lectura, en la pérdida 
de precisión al ejecutar movimientos, pérdida de rendimiento debido a la fatiga, etc.6 
 
 
Sistema músculo-esquelético: 
 Particularmente trastornos a nivel de la columna vertebral 
 Alteraciones de las funciones 
 
 
Fisiológicas: 
 Alteraciones neuromusculares 
 Alteraciones cardiovasculares, respiratorias, endocrinas y metabólicas 
 Alteraciones ginecológicas y riesgo de aborto 
 Alteraciones sensoriales y del sistema nervioso centra 
 
 
Otros efectos: 
 Malestar (discomfort) 
 Interferencia con la actividad 
 Percepción - Mareo inducido por el movimiento.7 
 
 
3.4 CÁLCULO DE LA EXPOCISIÓN A VIBRACIÓN 
 
Para obtener el nivel de exposición a vibraciones, se debe realizar el cálculo de 
exposición diaria A (8) la cual se refiere a la aceleración continua en una jornada de 
trabajo normal de 8 (ocho) horas. Para realizar el cálculo basta con tomar 
mediciones en momentos representativos sobre las actividades durante la jornada 
normal de trabajo8. 
 
5 Ibid. p.2. 
6 INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO – GÓMEZ, María. 
Evaluación de las vibraciones de cuerpo completo sobre el confort, percepción y mareo producido 
por el movimiento. NTP-784. España: El Instituto, 2007. p.1. 
7 Ibid., p.1 
8 ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERIA JULIO GARAVITO. Curso de condiciones de trabajo, 
Vibración – Protocolo. 2008. p.5 (consultado el 20 de noviembre de 2016). Disponible en: 
http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/7574_vibracion.pdf 
 
 
12 
 
 
Cálculo de la exposición: 
 
𝑨(𝟖) = 𝒂𝒘𝒆√
𝑻𝒆
𝑻𝟎
 
 
Donde: 
 
𝒂𝒘𝒆: Es la energía equivalente del valor medio de la aceleración de frecuencia 
ponderada durante la exposición. 
 
𝑻𝒆 : Duración total de la exposición en un día de trabajo. 
 
𝑻𝟎 : Es la duración de referencia para 8 horas. 
 
 
La exposición diaria puede consistir de varias actividades con diferentes magnitudes 
de vibración, en este caso se debe utilizar la siguiente fórmula: 
 
 
𝑨(𝟖) = √
𝟏
𝑻𝟎
 ∑ 𝒂𝒘𝒊
𝟐
𝒏
𝒊=𝟏
 𝑻𝒊 
 
Donde: 
 
𝒂𝒘𝒊 : Es la energía equivalente del valor medio de la aceleración de frecuencia 
ponderada durante la exposición para la actividad i. 
 
n: Número de actividades 
 
𝑻𝒆 : Duración total de la exposición de la actividad i. 
 
𝑻𝟎 ∶ Es la duración de referencia para 8 horas 
 
 
Para el caso de vibraciones brazo-mano la energía equivalente 𝑎𝑤𝑒 es calculada 
según la ISO 5349. Resulta de la raíz de la suma de cuadrados de los valores 𝑎𝑤𝑥 
, 𝑎𝑤𝑦 y 𝑎𝑤𝑧. Donde los valores “a” son las componentes ortogonales en cada una 
de las direcciones, cada uno con un factor de filtro 𝑊ℎ. Esta suma es llamada 
generalmente Valor Total de Vibración 𝑎ℎ𝑣 :9 
 
 
9 Ibid., p.6. 
 
 
13 
 
𝒂𝒘𝒆 = 𝒂𝒉𝒗 = √𝒂𝒘𝒙
𝟐 + 𝒂𝒘𝒚
𝟐 + 𝒂𝒘𝒛
𝟐 
Nota: para máquinas que requieren ambas manos se debe medir la exposición en 
cada mano y tomar el mayor dato 
 
Para la medición de vibraciones de cuerpo completo se realiza un proceso 
paralelo al anterior teniendo en cuenta los filtros para cada eje. 
 
En la tabla 1 se puede observar el factor multiplicativo según eje y locación. 
 
 
Tabla 1. Factor multiplicativo según eje y locación 
 
EVALUACION DE RIESGOS PARA LA SALUD 
Postura Locación Dirección 
Frecuencia de 
Ponderación 
Factor K 
Sentado 
Superficie 
de asiento 
X/Y Wd 1,4 
Z Wk 1 
EVALUACION DE CONFORT 
Sentado 
Superficie 
de asiento 
X/Y Wd 1 
Z Wd 1 
Apoyapié X/Y/Z Wk 1 
Respaldo 
X* Wc 0,8 
Y Wd 0,5 
Z* Wd 0,4 
Parado Apoyapié 
X/Y Wd 0,25 
Z Wk 0,4 
Yacente 
Pelvis 
X (Vertical) Wk 1 
Y/Z 
(Horizontal) 
Wd 1 
Cabeza X (Vertical) Wj 1 
Indefinido "In buildings" X/Y/Z Wm 1 
 
Fuente: ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERIA JULIO GARAVITO. Curso de 
condiciones de trabajo, Vibración – Protocolo [en línea]. 2008. p.7. Disponible en: 
http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/7574_vibracion.pdf 
 
 
El mayor valor entre las tres mediciones es usado para el cálculo del A (8). Si no 
existe un valor predominante, la energía equivalente 𝑎𝑤𝑒 puede ser calculada 
usando los filtros de la siguiente forma10: 
 
 
 
10 Ibid., p.8 
 
 
14 
 
𝒂𝒘𝒆 = 𝒂𝒉𝒗 = √𝒌𝒙
𝟐𝒂𝒘𝒙
𝟐 + 𝒌𝒚
𝟐𝒂𝒘𝒚
𝟐 + 𝒌𝒛
𝟐𝒂𝒘𝒛
𝟐 
 
 
3.5 LIMITES DE EXPOSICIÓN PERMISIBLE 
 
Para Colombia, por no haberse dictado normas sobre valores permisibles para 
vibraciones por parte del Ministerio de Salud, se toman los valores establecidos por 
la “ACGIH” Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales de 
los Estados Unidos, institución cuyos valores son adoptados de acuerdo con la 
Resolución 2400 de 1.979, cuando en el país no exista norma específica sobre el 
particular. En este caso se da aplicabilidad a las tablas(Adaptadas según la norma 
ISO 2631 para cuerpo entero y 5349 para mano-brazo) de acuerdo al eje X, Y o Z11. 
 
En la tabla 2 se presenta los valores. 
 
 
Tabla 2. Límite de exposición permisible cuerpo entero 
 
LIMITES PERMISIBLES DE EXPOSICION - NORMA EUROPEA 
Límite de Exposición 
8-horas diarias 
Nivel de Acción Valores Limites 
Extremidades Superiores 2,5 m/seg2 5 m/seg2 
Cuerpo Entero 0,5 m/seg2 1,15 m/seg2 
Cuerpo Entero (VDV) 9,1 m/seg2 21 m/seg2 
 
Fuente: ARIAS, Giovani. Guía de laboratorio, Vibraciones mecánicas transmitidas 
al humano. Universidad Autónoma de Occidente, 2012. 
 
 
3.6 CRITERIO DE EVALUACIÓN DE LAS VIBRACIONES SOBRE EL CONFORT 
 
ISO 2631:1-1997 estudia el efecto de las vibraciones sobre el confort y la percepción 
de las personas sanas que están expuestas a vibraciones periódicas, aleatorias o 
pasajeras viajando, en el trabajo o realizando actividades de ocio. El rango de 
frecuencias analizado es de 0,5 Hz a 80 Hz (tabla 3). 
 
La definición de confort es compleja puesto que contiene variables físicas, 
psicológicas y fisiológicas. El problema surge a la hora de elaborar un modelo 
predictivo de la respuesta subjetiva del individuo a las vibraciones que tenga en 
consideración todos estos factores. 
 
 
11 MANCERA, Juan Ricardo. Vibraciones. 2010 (consultado el 25 de noviembre de 2016). Disponible 
en: http://manceras.com.co/artvibraciones.pdf 
 
 
15 
 
Se conoce que el grado de malestar está relacionado con la frecuencia de la 
vibración y que es proporcional a la intensidad de la misma. A bajas frecuencias 1-
2 Hz el mismo movimiento se transmite a lo largo del cuerpo, a frecuencias un poco 
más altas aparecen resonancias en varias partes de cuerpo y aumenta el malestar 
y si las frecuencias son mayores, el cuerpo atenúa las vibraciones y disminuye el 
malestar. Por ejemplo, las vibraciones monótonas de bajas frecuencias parecen 
producir cansancio mientras que las vibraciones transitorias activan al individuo y 
pueden producir estrés, etc.12 
 
 
Tabla 3. Criterios para la evaluación de confort 
 
 
 
Fuente: INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO – 
GÓMEZ, María. Evaluación de las vibraciones de cuerpo completo sobre el confort, 
percepción y mareo producido por el movimiento. NTP-784. España: El Instituto, 
2007. p.5. 
 
 
 
 
12 INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO – GÓMEZ. Op. cit., p.3. 
 
 
16 
 
4. MATERIALES Y METODOLOGIA 
 
 
4.1 EQUIPOS Y MATERIALES PARA MEDICION CUERPO ENTERO 
 
4.1.1 Equipo de monitoreo y analizador de vibraciones. El laboratorio de la UAO 
cuenta con el VI-410 de la marca QUEST TECHNOLOGIES (figura 1), analiza, hasta 
en 4 canales de entrada simultáneamente, bandas de 1/1 o 1/3 de octava en tiempo 
real. Dispone de tres canales para medición con acelerómetros ICP (ejes ‘x’, ‘y’ e ‘z’ 
simultáneamente). El cuarto canal puede utilizarse para analizar ruido, o, como un 
cuarto canal de vibración, utilizando transductores opcionales. El VI-410 cumple con 
todos los requisitos para instrumentos Tipo 1/Clase 1 de ISO 8041, IEC 60651, IEC 
60804 y requisitos Clase 1 de IEC 61672-1. Cumple con los estándares para medir 
exposición de vibración humana, incluyendo las Directivas de Vibraciones EU 
2002/44/EC, de junio 2002, ISO 5349-2001, ISO 2631, ANSI S3.18, ANSI S3.34 y 
Valores Límite de Umbral ACGIH 2005 para cuerpo entero y mano-brazo13. 
 
 
Figura 1. Monitor y Analizador de Vibraciones en Tiempo Real VI-410. 
 
 
Fuente: GRUPO MEYER S.A. Monitor y Analizador de Vibraciones en Tiempo Real 
VI-410. Disponible en: http://www.grupomeyer.com/quest_410.php 
 
 
4.1.2 Sensor de cuerpo entero. Acelerómetro triaxial WBV con almohadilla (figura 
2), el cual tiene una sensibilidad de 100mV/g, con este se registran las vibraciones 
transmitidas por el asiento y espaldar, en cada eje ortogonales14. 
 
 
13 GRUPO MEYER S.A. Monitor y Analizador de Vibraciones en Tiempo Real VI-410. (consulta 2 de 
diciembre de 2016). Disponible en: http://www.grupomeyer.com/quest_410.php 
14 NORSONIC. Acelerómetro triaxial vibratorio de asiento Nor1286. (consulta 2 de diciembre de 
2016). Disponible en: http://www.directindustry.es/prod/norsonic-as/product-69176-
570614.html#product-item_570742 
 
 
17 
 
Figura 2. Acelerómetro triaxial WBV con almohadilla 
 
 
 
Fuente: NORSONIC. Acelerómetro triaxial vibratorio de asiento Nor1286. 
Disponible en: http://www.directindustry.es/prod/norsonic-as/product-69176-
570614.html#product-item_570742 
 
 
Se debe contar con los documentos de calibración de toda la instrumentación 
expedidos por un laboratorio acreditado, y verificar periódicamente que dicha 
calibración se realice conforme con todos los procedimientos establecidos sobre 
metrología. 
 
 
4.1.3 Banco de pruebas vibratorio. El equipo encargado de generar las 
vibraciones es un banco de pruebas vibratorio impulsado con un moto-vibrador de 
3600 rpm y una potencia de 0,5 HP, regulado con un sistema de mando compuesto 
por un variador de frecuencia y un potenciómetro. Cuenta con un botón de parada 
de emergencia, un botón de arranque, otro de encendido, un cinturón de seguridad 
y pasamanos recubiertos con material de protección para impactos (figura 3). 
 
 
Figura 3. Banco de pruebas vibratorio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
4.1.4 Computador con software de análisis de comportamiento de vibraciones. 
Luego, los datos son descargados en un computador, a través del Software de 
Quest Technologies (QuestSuite TM Professional II) 
 
 
4.2 METODOLOGIA PARA LA MEDICION 
 
Las vibraciones deben medirse en relación a un sistema de coordenadas que parta 
desde un punto desde el que se considera que las vibraciones entran en el cuerpo 
humano. La vibración que se transmite al cuerpo debe medirse sobre la superficie 
entre el cuerpo y dicha superficie15. Esta fase inicial tiene como finalidad aplicar la 
metodología expuesta por la norma ISO 2631 para la evaluación de la exposición 
humana a las vibraciones en cuerpo entero, de igual forma se enseña al estudiante 
a hacer uso correcto del banco de pruebas vibratorio para un desarrollo óptimo de 
la práctica académica. 
 
4.2.1 Preparación de la fuente generadora de vibraciones. Esta preparación se 
muestra en la siguiente figura: 
 
 
Figura 4. Pasos para la preparación de la fuente generadora de vibraciones 
 
 
 
 
 
15 INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO – BEGOÑA, Juan. 
Vibraciones cuerpo entero. 2010 (consulta 12 diciembre de 2016). Disponible en: 
http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Instituto/Noticias/Noticias_INSHT/2011/ficheros/Ponencia
VIBRACIONESBegonnaJuan.pdf 
Paso 1
•Verificar que el 
equipo NO 
tenga conexión 
a una acometida 
eléctrica, el 
potenciómetro 
en CERO y la 
perilla de 
arranque en 
STOP.
Paso 2
•Conectar el 
cable de energía 
que va del 
banco de 
pruebas 
vibratorio al 
control de 
mando. 
Paso 3
•Conectar el 
cable de energía 
que va del 
control de 
mando a la 
acometida 
eléctrica, 
verificar la que 
conexión sea a 
220 V
Paso 4
•Oprimir el Botón 
ON para 
encender el 
equipo, verificar 
que la luz de 
encendido se 
active. 
 
 
19 
 
 
 
4.2.2 Preparación e instalación de los equipos para medir vibraciones en 
cuerpo entero. La configuración del equipo se realiza mediante la Norma ISO 2631, 
donde establece las ponderaciones de frecuencia para cada eje, Wd para las 
direcciones o ´y´, y Wk para la dirección ´z´; las aceleraciones ponderadas en 
frecuencia determinada según los tres ejes ortogonales (1.4 awx, 1.4 awy, 1 awz, para 
un trabajador sentado o de pie), de conformidad con los capítulos 5,6 y 7, el anexo 
A y el B de la norma ISO 2631-116. Los ejes ortogonales se deben tomar de la 
siguiente forma. 
 
Figura 5. Sistema de coordenadaspara cuerpo completo ISO 2631 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO – BEGOÑA. Op. cit., p.3 
Paso 5
•La persona sube 
a la plataforma 
y se ubica en la 
silla, verificar 
que ABROCHE el 
cinturón de 
seguridad.
Paso 6
•Pasar la perilla 
de la posición 
de STOP a 
INICIO
Paso 7
•Aumentar o 
disminuir la 
frecuencia del 
motor con el 
potenciómetro y 
verificar (ver 
vidrio) el 
número de Hz 
que marca el 
variador para 
realizar la 
prueba (de 4Hz 
a 40 Hz).
Paso 8
•En el momento 
de finalizar la 
medición , se 
debe poner el 
potenciómetro 
en CERO, luego 
pasar la perilla 
de la posición 
de INICIO a 
STOP y oprimir 
el botón OFF, 
posterior a ello 
la persona se 
puede 
desabrochar el 
cinturón de 
seguridad, bajar 
del equipo y 
desconectar de 
la acometida 
eléctrica. 
 
 
20 
 
4.2.3 Disposición de las condiciones. Para esta práctica se asumirá que el 
operario realiza la labor durante 8 horas de jornada de trabajo, la labor se realiza en 
una plataforma vibratoria eléctrica, con una postura sentada, las rodillas formando 
Angulo con los pies, pantorrilla vertical, muslo horizontal en ángulo con el tronco y 
espalda erguida. 
 
La magnitud de las vibraciones generadas por el banco de pruebas vibratorio en 
función de la velocidad del motor vibratorio, se observan en la tabla 4, el estudiante 
selecciona la frecuencia del variador y la magnitud de vibración que desea generar 
para la realización de la práctica. 
 
 
Tabla 4. Magnitudes de vibración generada por el banco de pruebas vibratoria. 
 
No. 
Medición 
Hz del 
variador 
Valor rpm 
Valor eficaz (RMS) de amplitud de 
vibración en aceleración m/seg2 
Eje Z Eje X Eje Y 
1 4 240 0,47 0,45 0,45 
2 6 360 0,39 0,52 0,54 
3 8 480 0,38 0,47 0,46 
4 10 600 0,37 0,53 0,67 
5 12 720 0,74 0,74 0,89 
6 14 840 1 0,96 0,76 
7 16 960 0,35 0,65 0,64 
8 18 1080 0,73 0,55 0,74 
9 20 1200 0,54 0,6 0,55 
10 22 1320 1,28 0,77 1,42 
11 24 1440 0,84 0,9 1,03 
12 26 1560 1,18 1,21 1,08 
13 28 1680 0,89 0,99 1,08 
14 30 1800 1,11 0.93 1,21 
15 32 1920 1,29 0,93 1,29 
16 34 2040 1,22 1,04 2,31 
17 36 2160 1,63 1,05 0,63 
18 38 2280 2,75 1,57 1,15 
19 40 2400 2,47 1,24 0,88 
 
 
 
21 
 
 
 
No. 
Medicion 
Hz del 
variador 
Valor rpm 
VALOR AMPLITUD DE VIBRACION - CERO 
A PICO EN ACELERACION m/Seg 2 
EJE Z EJE X EJE Y 
1 4 240 0,656 0,685 0,635 
2 6 360 0,560 0,731 0,753 
3 8 480 0,541 0,662 0,655 
4 10 600 0,529 0,747 0,942 
5 12 720 1,050 1,036 1,265 
6 14 840 1,428 1,364 1,081 
7 16 960 0,495 0,922 0,918 
8 18 1080 1,032 0,775 1,051 
9 20 1200 0,766 0,850 0,775 
10 22 1320 1,810 1,090 2,010 
11 24 1440 1,192 1,273 1,459 
12 26 1560 1,670 1,715 1,530 
13 28 1680 1,255 1,405 1,526 
14 30 1800 1,572 1,315 1,710 
15 32 1920 1,823 1,319 1,821 
16 34 2040 1,720 1,471 3,271 
17 36 2160 2,301 1,486 0,895 
18 38 2280 3,895 2,224 1,625 
19 40 2400 3,488 1,750 1,240 
 
 
 
4.2.4 Realización de mediciones. Los tiempos de registro del acelerómetro son de 
30 s; para la práctica se establece tiempo de muestreo de 6 minutos por frecuencia, 
donde 2 min serán para medir en asiento, 2 min en espaldar y 2 min para cambiar 
de frecuencia en el banco de pruebas vibratorio. 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
5. REGISTRO DE RESULTADOS Y ANALISIS 
 
 
Obtenidos los resultados, el estudiante puede analizar el comportamiento de las 
vibraciones con el paso del tiempo, a través del valor ponderado RMS en cada eje 
para evaluar cómo se encuentra la salud del colaborador y para el confort se 
analizará el valor ponderado de la aceleración total (av); por último, se analizarán 
los valores máximos permisibles a los que puede estar expuesta el trabajador, 
permitiendo definir las posibles enfermedades o riesgos en el corto, mediano y largo 
plazo. Para facilitar el análisis de los resultados, la guía establece unas tablas para 
el registro presentación de la información. 
 
 
5.1 EVALUACIÓN DEL EFECTO DE LAS VIBRACIONES PARA CUERPO 
ENTERO 
 
5.1.1 Método básico 
 
Operario 
No. 
Frecuencia 
Hz 
A,eq(m/s2) 
Tiempo exp, 
(min) 
Nivel de Acción Valor Limite Valoración 
 
 
 
 
5.1.2 Método valores dosis de vibraciones vdv 
 
 
5.2 EVALUACIÓN DEL EFECTO DE LAS VIBRACIONES SOBRE EL CONFORT 
PARA EL CUERPO ENTERO 
 
Operario No. A,eq(m/s2) Criterios Valor de la ISO 2631-1 Valoración 
 
 
 
 
 
 
Operario 
No. 
Empresa A,eq(m/s2) 
Tiempo exp, 
(min) 
Nivel de Acción Valor Limite Valoración 
 
 
 
 
23 
 
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
 
 
Después de desarrollar la guía metodológica para evaluación de vibraciones 
mecánicas transmitidas al cuerpo entero y obtener los resultados, el estudiante debe 
realizar unas conclusiones y recomendaciones, basado en la información 
bibliográfica sobre el efecto de las vibraciones en el cuerpo entero y los métodos de 
control y mitigación. 
 
 
 
 
24 
 
BIBLIOGRAFÍA 
 
 
ARIAS, Giovani. Guía de laboratorio, Vibraciones mecánicas transmitidas al 
humano. Universidad Autónoma de Occidente, 2012. 
 
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERIA JULIO GARAVITO. Curso de 
condiciones de trabajo, Vibración – Protocolo. 2008. p.5 (consultado el 20 de 
noviembre de 2016). Disponible en: 
http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/7574_vibracion.pdf 
 
GRIFFIN, Michael. Vibraciones. Enciclopedia de salud y seguridad en el trabajo. 
2010 (consultado el 20 de noviembre de 2016). Disponible en: 
www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/EnciclopediaOIT
/tomo2/50.pdf 
 
GRUPO MEYER S.A. Monitor y Analizador de Vibraciones en Tiempo Real VI-410. 
(consulta 2 de diciembre de 2016). Disponible en: 
http://www.grupomeyer.com/quest_410.php 
 
INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO - PUJOL, 
Luis. Exposición a vibraciones mecánicas. Evaluación del riesgo. NTP-839. España: 
El Instituto, 2009. 6p. 
 
INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO – GÓMEZ, 
María. Evaluación de las vibraciones de cuerpo completo sobre el confort, 
percepción y mareo producido por el movimiento. NTP-784. España: El Instituto, 
2007. 6p. 
 
MANCERA, Juan Ricardo. Vibraciones. 2010 (consultado el 25 de noviembre de 
2016). Disponible en: http://manceras.com.co/artvibraciones.pdf 
 
MIYARA, Federico. Criterios sobre vibraciones - Contaminantes físicos -
Vibraciones. 2005. Argentina: Universidad del Rosario, 2005 (consultado el 20 de 
noviembre de 2016). Disponible en: 
https://www.fceia.unr.edu.ar/acustica/biblio/vibraciones.pdf 
 
NORSONIC. Acelerómetro triaxial vibratorio de asiento Nor1286. (consulta 2 de 
diciembre de 2016). Disponible en: http://www.directindustry.es/prod/norsonic-
as/product-69176-570614.html#product-item_570742 
 
 
http://www.grupomeyer.com/quest_410.php
https://www.fceia.unr.edu.ar/acustica/biblio/vibraciones.pdf

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